<<
>>

4Л. Компонентный состав тяжелой смолы пиролиза и полиалкил- бензольной смолы


Значение смолисто-асфапьтеновых веществ как источника энергии и потенциального химического сырья трудно переоценить, но возможность их использования в этом качестве ограничивается недостатком знаний об их природе.
Следовательно, правильное определение структуры CAB имеет не только большое теоретическое значение, но и чрезвычайно важно с экономической точки зрения.
Асфальто-смолистая часть нефтей специфична по своему составу и свойствам и, поэтому высокоинформативна для выяснения многих вопросов, как генетического порядка, так и последующей геохимической истории нефтей. С практической стороны решение вопроса будет способствовать более полному извлечению нефти из недр, так как именно указанная часть нефтей отвечает за подвижность нефти.
Известно, что асфальто-смоло-парафиновые отложения, образующиеся в призабойной зоне пласта и на внутрискважинном оборудовании, вызывают серьезные осложнения и приводят к большим финансовым потерям. Выпадение асфальтенов в коллекторе может привести к закупорке нефти в поровом пространстве. Кроме того, парамагнитные свойства нефтей, носителями которых являются асфальтены, широко используются при поисках и разработке нефтяных месторождений [102].
Дисперсные системы нативных нефтей и битумов характеризуются относительно высоким содержанием парамагнитных центров, обусловленным присутствием свободных стабильных радикалов и ванадиловых комплексов.
Достаточно хорошо исследован состав различного рода нефтяных остатков, жидких продуктов переработки углей, сланцев, торфа и их компонентов (асфальтенов, смол и др.) [38, 87].
Ранее в качестве модельных систем при изучении состава и свойств асфальтенов использовали синтетический углерод, смеси сажи с полиэтиленом, различного рода кокс, смеси конденсированных ароматических соединений с порфиринами и т.д. [38]. В большинстве случаев такие искусственно подобранные системы давали определенное сходство лишь для одного-двух физико-химических методов исследования, а при использовании качественно иных методов не удавалось достичь даже отдаленного сходства с составом нативных асфальтенов.
Нами были исследованы по методикам, применяемым к нефтям компонентные составы тяжелой смолы пиролиза и лолиалкилбензольной смолы, которые являются отходами процессов пиролиза и синтеза этилбензола.
Объекты исследования, предоставленные ОАО "Нижнекамск- нефтехим", имеют следующие характеристики: тяжелая смола пиролиза - темно-коричневая гидрофобная жидкость, плотность 1,05 г/см , температура начала кипения 160°С, вязкость 9,0 мм2/с (при t = 25°С); полиалкилбензоль-. ная смола - темная гидрофобная жидкость, плотность 0,98 г/см3, температура начала кипения 250°С, вязкость 5,0 мм2/с (при t= 25°С).
В табл. 4.1. представлен компонентный состав ТСП и ПАБС. Исследо-ванные вещества, как и нефти, состоят из асфальтенов, бензольных смол, спиртобензольных смол и "масляных" фракций.
Асфальтеноподобные вещества, выделенные из ТСП представляют собой темно-коричневое, а из ПАБС - черное твердое вещество, и по виду не отличаются от нефтяных асфальтенов. Поэтому в дальнейшем указанные вещества будут называться асфальтенами ТСП и ПАБС, соответственно или техногенными асфальтенами.
Таблица 4.1 Объект Содержание, мас.% «масла» «смолы» «асфальтены» БС СБС ТСП 77.2 10.6 0.8 11.35 ПАБС 90.1 4.2 3.7 2.00
Компонентный состав ТСП и ПАБС
Как следует из табл. 4.1, содержание масел в исследованных объектах достигает 75-90%. Причем вакуумной перегонкой ПАБС можно выделить до 75% "масляных" фракций с пределами выкипания 250-320°С, перегонкой ТСП - до 50%, 160-250°С, соответственно. По внешнему виду выделенные перегонкой "масляные" фракции ПАБС представляют собой маловязкую светло-желтую, а в случае ТСП - темно-зеленую жидкости.
Исследования по фракционированию ПАБС проводились также на ОАО "Нижнекамскнефтехим" с целью их утилизации, но результаты нам не доступны вследствие отсутствия материалов в широкой печати.
Выделенные компоненты были охарактеризованы ИК Фурье спектроскопией. Спектры деасфальтизатов и масел ТСП и ПАБС подобны спектрам исходных веществ. В ряду масла - БС - СБС - асфальтены увеличивается ароматичность и содержание карбонильных групп.
Анализ ЭПР спектров ТСП и ПАБС показал, что содержание в них CP сравнимо с содержанием CP в нефтях (700-4500 -1015 отн.сп.), и составляет 1009 и 1238 (-10" отн.сп.), соответственно. Причем форма сигнала в ЭПР спектрах техногенных систем идентична форме сигнала в спектрах нефтей.
После отделения от ТСП и ПАБС асфальтеноподобных веществ количество парамагнитных центров уменьшается более чем в 10 раз. Выделенные масляные фракции практически не содержат парамагнитных центров.
18
Содержание парамагнитных центров в асфальтенах ПАБС (101-10 отн.сп./г) не выходит за пределы, а в асфальтенах ТСП (15-1018 отн.сп./г) - несколько ниже, чем содержание свободных радикалов в нефтяных асфальтенах (50-300 -1018 отн.сп./г).
Наличие парамагнитных центров в нефтеподобных системах (к которым без сомнения относятся ПАБС и ТСП) факт достаточно известный и обсуждаемый [87]. Однако настолько хорошее совпадение концентрации CP в техногенных (ПАБС и ТСП) и нативных нефтяных системах и содержания CP в техногенных асфальтенах с таковым в нефтяных асфальтенах выявлено впервые. Данный факт указывает на схожесть организации дисперсных систем техногенного происхождения и нефтяных систем. В частности, кроме асфальтенов, в техногенных системах содержатся фракции бензольных и спиртобензольных смол, которые являются стабилизаторами асфальтенов в растворе, образуя сольватные оболочки, препятствующие осаждению ас-фальтенов. Асфальтены в техногенных системах, вероятно, в свою очередь, образуют коллоидные структуры аналогичные структурам нативных асфальтенов в нефтяных системах.
<< | >>
Источник: Тагирзянов, Марсель Ильгисович. АСФАЛЬТЕНЫ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕЙ (на примере нефтяных объектов месторождений Татарстана) Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. КАЗАНЬ - 2003. 2003

Еще по теме 4Л. Компонентный состав тяжелой смолы пиролиза и полиалкил- бензольной смолы:

  1. 4Л. Компонентный состав тяжелой смолы пиролиза и полиалкил- бензольной смолы